Тяговый баланс машинно-тракторного агрегата.

Изобразим общую схему внешних сил, действующих на трактор при его движении на подъём.

 

 

В направлении, перпендикулярном плоскости движения, действуют следующие внешние силы:

1)составляющая веса трактора, G_трCos ά ;

2) составляющая от воздействия рабочей машины, R_в.м;

3) реакция основания R_осн.

Естественно, что воздействиеG_трCos ά и R_в.м. уравновешивается реакцией основания R_осн.

В направлении движения можно выделить следующие силы:

1)силу Р_дв, движущую агрегат;

2)тяговое сопротивление рабочей машины R_а, возникающее в связи с перемещением и выполнением рабочей машиной технологического процесса;

3) сопротивление движению трактора Р_f, возникающее в связи с деформацией почвы ходовой частью, наличием трения между движителем и почвой, а также механическими потерями (трение в подшипниках и др.);

4) сила Р_ά, затрачиваемая на преодоление подъёма

5) сопротивление воздушной среды Р_возд.

силы 2…5 представляют собой силы сопротивления и направлены в сторону, противоположную движению. Тогда общее сопротивление можно выразить уравнением

Р_с= R_а+ Р_f +Р_возд+Р_ά

Среди этих сил сопротивления, действующих на агрегат, решающее значение имеет сопротивление рабочей машины R_а.

Работа и движение агрегата возможны только при определенном соотношении скорости движения V, приведенной массы агрегата m и сил, действующих на агрегат в направлении движения. Это соотношение определяется уравнением движения.

Перепишем уравнение движения в следующем виде:

Произведение mdV/dt представляет собой не что иное, как приведенную силу инерции Р_ј, направленную в сторону, противоположную направлению ускорения. Тогда силы, действующие в направлении движения агрегата, можно представить уравнением, которое называется уравнением тягового баланса агрегата:

Таким образом, тяговым балансом агрегата называется распределение движущей силы по отдельным видам сопротивления.

Так как скорость движения МТА сравнительно небольшая, сопротивление воздушной среды невелико, и им обычно пренебрегают, т.е. Р_возд = 0.

В большинстве практических расчетов по ТОПвЗ (за исключением , может быть, транспортных агрегатов, когда необходимо определить усилие трактора для трогания прицепа с места), имея в виду закон нормального распределения ускорения, его считают по среднему значению (dV/dt = 0), т.е. принимают, что движение агрегата установившиеся.

В этом случае тяговый баланс определяется тем, что движущая сила равна сумме сил сопротивления, которые она преодолевает:

Р_дв= R_а+ Р_f ± Р_ά

Построим график тягового баланса трактора в общем виде при движении на подъём.

 

 

 

 

Вывод: как видно из графика, существуют два предела ( и номинальных значения) движущей и тяговой сил трактора. На плотных почвах (при достаточном сцеплении) лимитируют значения, обусловленные двигателем, а на слабых почвах (при недостаточном сцеплении) – обусловленные сцеплением движителей с почвой. В последнем случае недоиспользуются возможности двигателя и надо увеличивать сцепные свойства трактора (усиливать почвозацепы, увеличивать сцепной вес, включать второй ведущий мост и др.) до уровня, соответствующего движущей силе по двигателю, или переходить на повышенную передачу, при которой сцепление будет достаточным. При работе на почвах, где сцепление достаточно, дополнительные устройства, усиливающие его, необходимо снимать, чтобы не увеличивать затраты на передвижение трактора.